Name: Tek dağılımlı mikro damlacıklar boyutu kontrollü Formasyonu için Kılcal tabanlı Santrifüj mikroakışkan Cihaz (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-02-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 20 s
Description: Keşfedin kılcal tabanlı santrifüj mikroakışkan cihaz kullanarak boyut kontrollü tek dağılımlı mikro damlacıklar üretme yöntemini. Bu teknik minimal örnek hacmiyle yüksek verim sağlar ve biyokimyasal analizler için idealdir.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma, Japonya Bilim ve Teknoloji Ajansı'nın (JST) PRESTO "Hücresel Fonksiyonların Tasarımı ve Kontrolü" araştırma alanı, Japonya Eğitim, Kültür, Spor, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'ndan (MEXT) "Moleküler Robotik" (Proje No. 24104002), Japonya Bilim İnsanları için Yardım Hibesi (A) (Proje No. 24680033) ve Bilimsel Araştırma (B) (Proje No. 26280097) tarafından desteklenmiştir. Bilimin Teşviki (JSPS) ve Tokyo Tech'teki Biyobilim ve Biyoteknoloji Okulu'nun Biyobilim ve Biyoteknoloji için Yaratıcı Tasarım kursu.

Bir Kılcal tabanlı mikroakışkan Aygıt 1. Fabrikasyon <ol><li> Sahiplerinin kurmak Not: tutucu tasarım Şekil 2A&#39;da gösterilmiştir. <ol><li> Sahiplerinin dört disklerin her kesin (Şekil 2A, (i) - (iv)) bir öğütme makinası kullanılarak 2 mm kalınlığında poliasetal plastik levhadan. (SH) çapı 1.8 mm çapında bir delik, vida (I) &#39;in bir disk 1 çap 8.5 mm, kılcal delik (CH) çapı 1.3 mm: tutucu dört disklerin her biri için aşağıdaki boyutlara kullanın (Ii) disk 2 çapı 8.7 mm, CH çapı 2,0 mm, SH çapı 1.8 mm; (Iii) disk 3 çapı 8.7 mm, CH çapı 0,5 mm, SH çapı 1.8 mm; ve (iv) bir disk çapı 4 9.1 mm, CH çapı 1,0 mm, SH çapı 1.8 mm. </li><li> M2 40 vidayı (Şekil 2B) × kullanarak sahipleri birleştirin. Tutucunun (Şekil 2B) ihtiva eden bir taban kısmı Şekil 2A, (i), (ii) ve bir üst kısmı (Şekil l&#39;de disk 1 ve diskin 2 oluşmaktadırsahibinin ure 2B) disk 3 ve Şekil 2A&#39;da disk 4 oluşur, (iii), (iv). <ol><li> sahibinin alt kısmını oluşturmak için, her diskin 1 üç SH vidayı yerleştirin ve 2. iplik bölümünün bir parçasını kıstırma Vidaları kısaltın. 0.9 cm (sahibinin alt kısmında aynı uzunluk) da vida uzunluğunu tutun. </li><li> sahibinin üst kısmını oluşturmak için, her diskin 3 iki SH içine vidayı takın ve 4. iplik bölümünün bir parçasını kıstırma Vidaları kısaltın. 0.7 cm (tutucu üst bölümü ile aynı uzunluk) de vidanın uzunluğu tutun. </li><li> tutucu monte etmek için, uzun bir vida ile sahibinin alt ve üst kısımlarını birleştirmek. Not: Tam sahibinin her parçasının uzunluğunu tutun: alt kısmı 0.9 cm; üst parça 0,7 cm (Şekil 2B) &#39;dir. </li></ol></li></ol></li><li> Cam kılcal damarların Fabrikasyon <ol><li> bir iç kılcal cam (Dış çap (OD) / iç çapı (ID): 1.0 / 0.6 mm) ve bir dış cam kapiller (OD / ID: 2.0 / 1.12 mm) iki cam kılcal damarların türlerini kullanın. </li><li> üç eşit parçaya dış cam kapiller bölmek için bir cam kesici kullanın ve sonra iki eşit parçaya iç cam kapiller bölmek için cam kesici kullanın. </li><li> Bir cam kılcal çektirmenin (Şekil 3A) kullanarak her bölünmüş, iç ve dış cam kılcal netleştirin. max çektirmenin ağırlığını ayarlayın. Dış cam kapiller için 60 derece ve iç kapiller için 70 derece çektirmenin ısı düzeyini ayarlayın. Dikkatle cam kılcal keskinleştirmek. <ol><li> cam kapiller tahditli bölümü içinde ucu uzunluğu tutun: İç kılcal 1,5-1,8 cm; Dış kılcal 0.8-1.0 sm (Şekil 3C) &#39;dir. Bu uzunluk açıklanan uzunluktan daha kısa veya daha uzunsa, çektirmenin ısı düzeyini ayarlamak lütfen. </li></ol></li><li> Fix Microforge iç veya dış cam kapilerleri bandı (Şekil 3B) kullanarak standı. </li><li> Üç aşamada (Şekil 3B) microforge kullanılarak cam kılcal ucu kesti: (i) bir platin tel üzerinde cam boncuk cam kılcal ucu dokunma, (ii) bir ayak üzerine basarak platin tel ısıtmak 1-2 saniye geçiş ve (iii) 1-2 saniye sonra, platin tel soğutma cam kapiller ucu kesti. <ol><li> Sırasıyla, iç (d i) ve dış (d o) kılcal menfez çaplarını ayarlayın. İç cam kılcal delik çapı, 10 5 ve 20 um (D = 5,10, 20 mikron) ve dış cam kapiller (d o) bu deneyde 60 mikron (d o = 60 mm) &#39;dir. Not: kılcal cam atılabilir. Cam kılcal yapımını tekrarlayınler. </li></ol></li></ol></li></ol> Yaratma W / O mikro damlacıklar için 2. Prosedür <ol><li> Yağ içeren yüzey aktif madde ile bir dış cam kılcal doldurun. Yağ ve yüzey aktif madde karışımı heksadekan (a / a), bu deney, (Şekil 4a) sorbitan monooleat,% 2 içeren bir. Not: yağ ve yüzey aktif maddelerin kombinasyon bulunmaktadır (örneğin, yağlar fluorlu veya karbonatlı olabilir; yüzey aktif maddeler, iyonik, noniyonik, ya florokimyasal olabilir). <ol><li> bir dış cam boru içine heksadekan içeren sorbitan monooleat 10 ul tanıtmak. Şekil 4A&#39;da, dış cam boru (d O) delik çapı 60 um (d o = 60 um) olan. cam kapiller ağzının ayarlamak için, adım 1.2.4-1.2.5 dönün. </li></ol></li><li> Tutucu (Şekil 4B) alt kısmında, dış kılcal ayarlayın. </li><li> drakılcal hareket ile, bir iç cam boru (Şekil 4C) sulu bir çözelti içinde, yaklaşık 0.1 ul w. Şekil 4C&#39;de, iç cam kılcal (D) bir delik çapı 10 um (D 10 um =) &#39;dir. cam kapiller ağzının ayarlamak için, adım 1.2.4-1.2.5 dönün. </li><li> Tutucu (Şekil 4D-a) üst kısmında, iç kılcal ayarlayın. Dış kılcal (Şekil 4D-a) içine iç kılcal yerleştirin. Şekil olarak beyaz nokta dairenin baktığımızda 4D-a, dış kılcal içindeki iç kılcal konumunu (dış kılcal (um w) = 130 iç çapını) gözlemlemek (Şekil 4D-b, c) dijital mikroskop kullanılarak . Dış kılcal iç kılcal pozisyonu w = 100-150 mikron olarak ayarlanması gerekir. Not: İç konumunu değiştirmek içinDış kılcal kılcal, tutucu üst kısmında vidasını lütfen. Böylece, mesafe W hassas bir şekilde kontrol edilebilir. </li><li> 1.5 ml numune mikrotüp altına heksadekan ihtiva eden sorbitan monooleat (ağ / ağ% 2), 100 ul tanıtılması. Örnek mikrotüp (Şekil 4E-a), iç ve dış kılcal damarlar ile, tutucu takın. Hava-yağ arayüzü (Şekil 4E-b) onu uzak tutmak için dış kılcal kontrol ettiğinizden emin olun. </li><li> Santrifüj (Şekil 4F) microdroplets oluşturmak için 1-2 saniye 1.600 xg bir ağırlık bir masaüstü sallanan-out tipi mini santrifüj kullanılarak örnek mikrotüp. Oda sıcaklığında bütün deneyler yürütmek. Not: Bir sallanan-out tipi santrifüj kullanın. Bir damlacık örnek mikrotüp bir yan duvar ile çarpışır ve sabit açılı tipi santrifüj kullanıldığında parçalanabilir. </li><li> Yavaşça pipet ile W / O damlacıklarını yukarı çekmek ve daha sonra, bir cam s koydulide. </li><li> mikro damlacıkların Yakalama görüntüleri dijital mikroskop (büyütme, 200X) kullanılarak oluşturulan. </li></ol>

<ol><li>Song, H., Chen, D. L., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reactions+in+droplets+in+microfluidic+channels%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.%2C+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Reactions in droplets in microfluidic channels.</a> Angew. Chem., Int. Ed. 45 (44), 7336-7356 (2006).</li>
<li>Huebner, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microdroplets%3A+a+sea+of+applications%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Microdroplets: a sea of applications?</a> Lab Chip. 8, 1244-1254 (2008).</li>
<li>Taly, V., Kelly, B. T., Griffiths, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Droplets+as+microreactors+for+highthroughput+biology%5BTitle%5D)+AND+%22ChemBioChem%22%5BJournal%5D)">Droplets as microreactors for highthroughput biology.</a> ChemBioChem. 8 (3), 263-272 (2007).</li>
<li>Teh, S. Y., Lin, R., Hung, L. H., Lee, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((+Droplet+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip+%22%5BJournal%5D)"> Droplet microfluidics.</a> Lab Chip . 8, 198-220 (2008).</li>
<li>Takinoue, M., Takeuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Droplet+microfluidics+for+the+study+of+artificial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Bioanal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Droplet microfluidics for the study of artificial cells.</a> Anal. Bioanal. Chem. 400 (6), 1705-1716 (2011).</li>
<li>Hase, M., Yamada, A., Hamada, T., Baigl, D., Yoshikawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manipulation+of+cell-sized+phospholipid-coated+microdroplets+and+their+use+as+biochemical+microreactors%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Manipulation of cell-sized phospholipid-coated microdroplets and their use as biochemical microreactors.</a> Langmuir. 23 (2), 348-352 (2007).</li>
<li>Zheng, B., Tice, J. D., Roach, L. S., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Droplet-Based%2C+Composite+PDMS%2FGlass+Capillary+Microfluidic+System+for+Evaluating+Protein+Crystallization+Conditions+by+Microbatch+and+Vapor-Diffusion+Methods+with+On-Chip+X-Ray+Diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.%2C+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">A Droplet-Based, Composite PDMS/Glass Capillary Microfluidic System for Evaluating Protein Crystallization Conditions by Microbatch and Vapor-Diffusion Methods with On-Chip X-Ray Diffraction.</a> Angew. Chem., Int. Ed. 43 (19), 2508-2511 (2004).</li>
<li>Nakano, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-molecule+PCR+using+water-in-oil+emulsion%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Single-molecule PCR using water-in-oil emulsion.</a> J. Biotechnol. 102 (2), 117-124 (2003).</li>
<li>Diehl, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BEAMing%3A+single-molecule+PCR+on+microparticles+in+water-in-oil+emulsions%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Methods%22%5BJournal%5D)">BEAMing: single-molecule PCR on microparticles in water-in-oil emulsions.</a> Nat. Methods. 3, 551-559 (2006).</li>
<li>He, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+encapsulation+of+single+cells+and+subcellular+organelles+into+picoliter-+and+femtoliter-volume+droplets%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Selective encapsulation of single cells and subcellular organelles into picoliter- and femtoliter-volume droplets.</a> Anal. Chem. 77 (6), 1539-1544 (2005).</li>
<li>Baroud, C., Gallaire, F., Dangla, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+microfluidic+droplets%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Dynamics of microfluidic droplets.</a> Lab Chip. 10, 2032-2045 (2010).</li>
<li>Utada, A. S., Nieves, A. F., Stone, H. A., Weitz, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dripping+to+jetting+transitions+in+coflowing+liquid+streams%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Dripping to jetting transitions in coflowing liquid streams.</a> Phys. Rev. Lett. 99 (9), 094502(2007).</li>
<li>Cramer, C., Fischer, P., Windhab, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drop+formation+in+a+co-flowing+ambient+fluid%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eng.+Sci%22%5BJournal%5D)">Drop formation in a co-flowing ambient fluid.</a> Chem. Eng. Sci. 59 (15), 3045-3058 (2004).</li>
<li>Anna, S. L., Bontoux, N., Stone, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Formation+of+dispersions+using+%26%2334%3Bflow-focusing%26%2334%3B+in+microchannels%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Formation of dispersions using &#34;flow-focusing&#34; in microchannels.</a> Appl. Phys. Lett. 82, 364-366 (2003).</li>
<li>Takeuchi, S., Garstecki, P., Weibel, D. B., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+axisymmetric+flow-focusing+microfluidic+device%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">An axisymmetric flow-focusing microfluidic device.</a> Adv. Mater. 17 (8), 1067-1072 (2005).</li>
<li>Thorsen, T., Roberts, R. W., Arnold, F. H., Quake, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+pattern+formation+in+a+vesicle-generating+microfluidic+device%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Dynamic pattern formation in a vesicle-generating microfluidic device.</a> Phys. Rev. Lett. 86 (18), 4163-4166 (2001).</li>
<li>Yamashita, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+monodisperse+cell-sized+microdroplets+using+a+centrifuge-based+axisymmetric+co-flowing+microfluidic+device%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biosci.+Biotech%22%5BJournal%5D)">Generation of monodisperse cell-sized microdroplets using a centrifuge-based axisymmetric co-flowing microfluidic device.</a> J. Biosci. Biotech. 119 (4), 492-495 (2015).</li>
<li>Maeda, K., Onoe, H., Takinoue, M., Takeuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlled+synthesis+of+3D+multi-compartmental+particles+with+centrifuge-based+microdroplet+formation+from+a+multi-barrelled+capillary%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Controlled synthesis of 3D multi-compartmental particles with centrifuge-based microdroplet formation from a multi-barrelled capillary.</a> Adv. Mater. 24 (10), 1340-1346 (2012).</li>
</ol>

Herhangi bir çıkar çatışması beyan edilmez.

Bu cihazı kullanarak, G / Ç mikro damlacıklar W tek dağılımlı bir jet akışı 17 Yaylası-Rayleigh istikrarsızlık ile oluşturulmuştur. Mikroskopik incelemede uydu damlacıklarının varlığını ortaya koymamıştır. Cihazın üretiminde, üç kritik adımları başarıyla dağılımlı W / O microdroplets oluşturmak için gereklidir. İlk olarak, yağ ihtiva eden yüzey aktif madde ve sulu çözelti düz bir akış sağlamak için, dört disk kılcal delikleri, konsantrik şekilde düzenlenmelidir. temas üst sahibinin ise kılcal ucu kolayca kırı...

W / O mikro damlacıklar 1-5 protein sentezi 6, protein kristalleşme 7, emülsiyon PCR 8,9, hücre kapsülleme 10, ve yapay hücre benzeri sistemlerde 5,6 inşaatı dahil biyokimya ve biyomühendislik çalışması için çok önemli uygulamaları vardır. Bu uygulamalar için W / O microdroplets üretmek için önemli kriterler boyut ve W / O mikro damlacıkların monodispersibility kontrolü vardır. Yapmak için mikroakışkan cihazlar tek dağılımlı, boyut kontrollü W / mikro damlacıklar 11 eş-akan yöntemle 12,13, akış odaklama yöntemiyle 14,15 ve Mikrokanallarda T-kavşak yöntemine 16 dayanmaktadır Ey. Bu yöntemler, son derece tek dağılımlı W / O, mikro damlacıklar üretmek de, mikroüretim işlemi mikro hazırlanması için karmaşık bir işleme ve özel teknikler gerektirmektedir ve örnek çözelti, büyük miktarda (en azından birkaç yüz gerektirir81; çünkü mikrokanallarla örnek çözümü yapmak şırınga pompa ve tüplerde kaçınılmaz ölü hacim l). G / Ç mikro damlacıklar gereklidir W Böylece, bir kullanımı kolay ve düşük ölü hacim yöntemi dağılımlı üretmek için. Bu çalışma, deney prosedürü videolarını birlikte, G / Ç mikro damlacıklar (Şekil 1) W, tek dağılımlı hücre boyutlu üretilmesi için bir santrifüj kılcal göre eksenel simetrik eş akan mikroakışkan cihaz 17 tarif etmektedir. Bu basit yöntem boyutu monodispersiteye ve boyut kontrol edilebilirliği ulaşır. Bu sadece bir masaüstü mini santrifüj ve örnekleme mikrotüp sabit bir kılcal tabanlı eksenel simetrik eş akan mikroakışkan cihaz gerektirir. Bizim yöntemi sadece çok küçük bir hacim (0.1 ul) ihtiyacı ve örnek önemli bir hacim harcamaz.

<table><tbody><tr><td>2 mm kalınlığında poliasetal plastik plaka</td><td>Alet</td><td>Nikkyo Technos, Co., Ltd. (Japonya)</td><td>244-6432-08</td></tr><tr><td>Freze makinesi</td><td>Alet</td><td>Roland DG Co., Ltd. (Japonya)</td><td>MDX-40A</td></tr><tr><td>Parmak Freze RSE230-0.5*2.5</td><td>Alet</td><td>NS Tool Co., Ltd. (Japonya)</td><td>01-00644-00501</td></tr><tr><td>M2*40 vida</td><td>Alet</td><td>Jujo Sentetik Kimya Labo. (Japonya)</td><td>0001-024</td></tr><tr><td>Cam Kılcal Çektirme</td><td>Aleti</td><td>Narishige (Japonya)</td><td>PC-10</td></tr><tr><td>Microforge</td><td>Aleti</td><td>Narishige (Japonya)</td><td>MF-900</td></tr><tr><td>İç Cam Kılcal</td><td>Alet</td><td>Narishige (Japonya)</td><td>G-1</td></tr><tr><td>Dış Cam Kılcal Alet</td><td></td><td>World Precision Instruments Inc. (ABD)</td><td>1B200-6</td></tr><tr><td>1.5 ml Numune tüpü</td><td>Aracı</td><td>INA OPTIKA CO.,LTD (Japonya)</td><td>ST-0150F</td></tr><tr><td>Hekzadekan</td><td>Reaktif</td><td>Wako Saf Kimya Sanayii Ltd. (Japonya)</td> <td>080-03685 & nbsp;</td></tr><tr><td>Sorbitan monooleat (Span 80)</td> <td>Reaktif</td><td>Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (Japonya)</td> <td>S0060</td></tr><tr><td>Milli Q sistemi</td><td>Reaktif</td><td>Merck Millipore Corporation (Almanya) ZRQSVP030</td><td></td></tr> <tr><td>Açılır tip Mini santrifüj</td><td>Aleti</td><td>Hitech Co., Ltd. (Japonya)</td> <td>ATT101</td></tr><tr><td>Dijital Mikroskop Aracı</td><td></td><td>KEYENCE Corporation (Japonya)</td> <td>VHX-2001</td></tr></tbody></table>

tek dağılımlı mikro damlacıklar boyutu kontrollü formasyonu için kılcal tabanlı santrifüj mikroakışkan cihaz

Capillary-based Centrifugal Microfluidic Device for Size-controllable Formation of Monodisperse Microdroplets

Burada, bir kılcal tabanlı santrifüj mikroakışkan cihazı kullanılarak boyut kontrol, tek dağılımlı, W / O mikro damlacıklar hızlı üretimi için basit bir yöntem ortaya koymaktadır. Su / Yağ mikro damlacıklar en son kimyasal deneyler minyatür sağlayan güçlü yöntemlerde kullanılmaktadır. G / Ç mikro damlacıklar gereklidir W nedenle, çok yönlü bir yöntem geliştirerek dağılımlı elde edilmiştir. Biz bir kılcal tabanlı santrifüj eksenel simetrik eş akan mikroakışkan cihaz dayalı G / Ç mikro damlacıklar W tek dağılımlı üretmek için bir yöntem geliştirdik. Biz kılcal delik ayarlayarak mikro damlacıklar boyutunu kontrol etmeyi başardı. Önerilen yöntem, kapsülleme için örnek solüsyon sadece küçük bir hacmi (0.1-1 ul) gerektirir kolay kullanımlı diğer mikroakışkan tekniklerle daha ekipman gerektirir ve saniyede W / O mikro damlacıklar, yüzlerce, binlerce sayısına üretilmesini sağlar . Biz bu yöntem değerli biyolojik s gerektiren biyolojik çalışmalar yardımcı olacaktır bekliyoruzHızlı kantitatif analiz biyokimyasal ve biyolojik çalışmalar için örneklerin hacmi koruyarak amples.

Bu çalışmada, bir kılcal tabanlı santrifüj mikroakışkan cihaz (Şekil 1) kullanılarak hücre boyutlu W / O mikro damlacıkların üretimi için basit bir yöntem sunulmaktadır. Mikroakışkan cihaz bir kılcal tutucu (Şekil 2B) oluşmuştur, iki cam kılcal (Şekil 3C&#39;de, iç ve dış cam kılcal) ve yüzey aktif madde de dahil olmak üzere bir yağ içeren bir mikrotüp. Bu, iç cam boru içine örnek solüsyon 0.1 ul enjekte edilir ve dış cam kılcal ...

Burada, kılcal bazlı santrifüjlü bir mikroakışkan cihaz kullanarak, boyutu kontrol edilebilir, monodispers, yağda su (W/O) mikro damlacıkları için basit bir üretim yöntemi gösteriyoruz. Bu yöntem sadece küçük bir numune hacmi gerektirir ve yüksek verimli üretim sağlar. Bu yöntemin hızlı biyokimyasal ve hücresel analizler için faydalı olacağını umuyoruz.

Tek dağılımlı mikro damlacıklar boyutu kontrollü Formasyonu için Kılcal tabanlı Santrifüj mikroakışkan Cihaz

Here, we demonstrate a simple method for the rapid production of size-controllable, monodisperse, W/O microdroplets using a capillary-based centrifugal ...

Bu prosedürün genel amacı, kılcal tabanlı merkezkaç kuvvetli eksenel simetrik eş akışlı bir mikroakışkan cihaz kullanarak biyolojik çalışmalar için monodisperse su ve yağ mikrodamlacıkları üretmektir. Bu yöntem, biyokimyasal alanda sentez, tek moleküllü PCR, tekli enkapsülasyon çalışmaları ve canlı hücrelerin basit modellenmesi çalışmalarını ilerletmek için monodisperse mikrodamlacıklar üretilmesine yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajları kolay uygulanabilir ve ayarlanabilir olmasıdır.Bir mikrolitre'den daha az örnek çözelti gerektirir ve istenen boyutta monodispers mikro damlacıklar üretebilir. Prosedürü Morita, laboratuvarımdan bir doktora sonrası araştırmacı, uygulamalı olarak gösterecek. Kılcal tüp tabanlı mikroakışkan düzeneği, kılcal tüp tutucusunun hazırlanmasıyla başlar.Bir freze makinesi kullanarak iki milimetre kalınlığındaki poliassetil plastik plakalardan dört adet diskin frezelenmesiyle başlayın. Diskler, çubuklar ve vidalarla desteklenen bir kolon oluşturmak için kullanılır. M.2 vidalarını kullanarak plakaları monte edin.İlk olarak, bir ve iki numaralı diskleri kullanarak tutucunun tabanını oluşturun. Ardından, vidaları dişli kısımlarından keserek kısaltın. İki diski 0,9 santimetrelik bir yığın haline getirmek için dört delikten üçünü birbirine bağlayarak sabitleyin.Benzer şekilde, tutucunun üst kısmını üçüncü ve dördüncü disklerden oluşturun. Plakaları birbirine bağlamak için her plakadaki deliklerden ikisini kullanın. Yığının yüksekliğini 0,7 cm yapın.Şimdi, tutucunun üst kısmındaki iki boş delik ile alt kısmındaki iki boş deliği birleştirmek için uzun bir vida kullanın. Uzun vida, tutucular arasında yaklaşık iki ila üç milimetrelik bir boşluk bırakmalı ve vidanın başı tamamlanan tutucunun üzerinden yaklaşık 2,2 santimetre kadar taşmalıdır. Her deneyde, iki kapilerden üretilmiş yeni bir kapiler seti kullanılır.Bir cam kesici kullanarak 90 mm'lik bir kapilerden iki adet iç kapiler hazırlayın. Eş büyüklükte iki bölüm oluşturun. 150 mm'lik bir kapilerden ise üç adet iç kapiler bölüm hazırlayın.Ardından, bir cam çekici kullanarak her bir kapiler bölümü sivriltin. Çekici ağırlığını maksimuma ve ısı seviyesini dış kapiler için 60-70 dereceye veya iç kapiler için 70-80 dereceye ayarlayın. Sonrasında camı dikkatlice sivriltin.Kılcal boruların daraltılmış kısımlarının uzunluğunu önerilen sınırlar içerisinde tutun. Uçların uzunluğu çok fazla veya çok kısa ise, doğru uzunluk elde edilene kadar ısıtıcı elemanı ayarlayın. Şimdi, uçları kesmek için hazırlık yapın.İlk olarak, bir kapileri mikroskop tablasına sabitlemek için şeffaf bant kullanın. Ucun objektif altında kalmasını sağlayın. İkinci olarak, cam boncuklarla kaplı bir platin tel kullanarak ucu üç adımda kesin.İlk olarak, kırılmanın gerçekleşeceği yerdeki kılcal tüpü soğuk bir boncukla temas ettirin. İkinci olarak, teli bir ila iki saniye boyunca ısıtın. Ardından üçüncü olarak, platin teli soğutarak ucu kesin.Bu işlem, teli ısıtmak için bir ayak pedalı kontrolü kullanılarak gerçekleştirilmelidir. Şimdi, bir mikro-forge kullanarak kılcal boru açıklıklarının çaplarını ayarlayın. İki dış cam kılcal boru için açıklıkları 60 mikron yapın.Üç iç kılcal boru için beş, 10 ve 20 mikron çapında açıklıklar oluşturun. Mikro damlacıkları üretmek için, önce dış cam kılcal boruyu, ağırlıkça %2 sorbitin monooleat içeren heksadekan gibi sürfaktan içeren bir yağla doldurun. Kılcal boruya 10 µL çözelti yükleyin.Ardından, doldurulmuş kılcal boruyu tutucunun alt kısmına sabitleyin. Daha sonra, kılcal hareketten yararlanarak bir iç cam kılcal boruya yaklaşık 0.1 µL sulu çözelti yükleyin. Doldurulmuş iç kılcal boruyu tutucunun üst kısmına yerleştirin.Şimdi, iç kılcal boruyu tutucunun üzerinden geçirerek dış kılcal borunun içine yerleştirin. Ucu mikroskop altında gözlemlerken, iç kılcal boruyu dış kılcal boru içerisine yavaşça ve dikkatle ilerletmek için tutucunun uzun vidasını çevirin. İç kılcal boruyu, dış kılcal borunun çapının 100 ve 150 mikron arasında olduğu noktaya kadar ilerletin.Şimdi, 1,5 mililitrelik bir mikrotüpün tabanına sürfaktanlı aynı yağdan 100 mikrolitre ekleyin. Bu tüp, mikrodamlacık toplama tüpü olarak hizmet edecektir. Tutucuyu ve kapilerleri, doldurulmuş mikrotüpe dikkatlice yerleştirin.Dış kılcal borunun mikrotüpteki çözeltiyle temas etmediğinden emin olun. Ardından, tübü masaüstü sallantılı tip bir santrifüje yerleştirin. Mikrodamlacıkları oluşturmak için santrifüjü 1.600 ×g hızında bir veya iki saniye boyunca çalıştırın.Ardından, kapilerleri ve tutucuyu tüpten çıkarın ve tüpte toplanan su-yağ mikrodamlacıklarından bir alikot alın. Mikrodamlacıkları bir lam üzerine boşaltın ve analiz için görüntüleyin. Bu protokol kullanılarak, %2 sorbitin monooleat içeren heksadekandan çeşitli su-yağ mikrodamlacıkları oluşturulmuştur.Beş mikron açıklık çapına sahip bir iç pipet kullanılarak hazırlanan damlacıkların ortalama çapı 8,3 mikron olarak ölçülmüştür. 10 mikron açıklık çapına sahip bir iç pipet kullanılarak hazırlanan damlacıkların ortalama çapı 12,7 mikron olarak ölçülmüştür. 20 mikron açıklığa sahip bir iç pipet kullanılarak hazırlanan damlacıkların çapı yaklaşık 17,9 mikrondu.Böylece, bu yöntem iç kapiler açıklığının boyutuna yakın çapta monodispers mikrodamlacıklar üretir. Bu videoyu izledikten sonra, kantitatif kimyasal deneyler için monodispers su ve yağ mikrodamlacıklarının nasıl üretileceği ve boyutlarının nasıl kontrol edileceği konusunda iyi bir anlayış kazanmış olmalısınız. Doğru şekilde uygulandığında, bu teknik uzmanlaşıldıktan sonra beş ila 10 dakika içinde gerçekleştirilebilir.

capillary-based-centrifugal-microfluidic-device-for-size-controllable

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Roman mikroakışkan sistemi pasif pompalama olgusu ve kullanıcı kontrollü bir sıvı iletim sistemi kullanılarak geliştirilmiştir. Bu mikroakışkan sistem kullanımı düşük maliyetli, kolay, hacimsel hassasiyet, yüksek hız, tekrarlanabilirlik ve otomasyon verilen biyolojik uygulamalar geniş bir yelpazede kullanılan olma potansiyeline sahiptir.

Mikroakışkan Cihazlar Pasif pompalanması için Yüksek Hızlı Damlacık tabanlı Dağıtım Sistemi

Damlacık tabanlı mikroakışkan platformları kHz oranları ucuza pikolitrelik, kendi kendine bölümlere damarları oluşturmak mümkün olduğundan yüksek kapasiteli deney için umut vaat eden adaylardır. Hızlı, hassas ve yüksek çözünürlüklü floresans spektroskopik yöntemleri ile entegrasyon sayesinde, bu sistemler içinde üretilen bilgilerin büyük miktarda verimli, ayıklanır, harnessed ve kullanılan olabilir.

Mikroakışkan damlacık platformları için Floresan algılama yöntemleri

Hücre ve parçacıkların eylemsizlik sıralamayı kümil potasyum başlatıcısı varlığında damla nesil birleştirerek, biz kHz fiyatlara tek bir damla hücre veya parçacıkların İstediğiniz bir numarayı kapsüllemek için bir yöntem tarif. Biz iki kez tek ve çift-parçacık damla sırasız encapsulation geçecek verimlilik göstermektedir.

Yüksek Verim Micro-encapsulation Tek hücreli ve Çoklu-hücre

Bu protokol, bir mikroakışkan cihaz kullanarak otomatik küçük hacimli (0,15–1,5 ml) parçacık ayırma işlemleri gerçekleştirmek için bir sistem mimarisini tanımlar ve akustoakışkan cihaz performansını ve çalışmasını optimize etme yöntemlerini tartışır.

Bir mikroakışkan Hassas Küçük hacimli Numune İşleme Platformu ve Akustik mikrocihazda Ayrı Biyolojik Parçacıklar Boyutu Kullanımı

Burada, imalat süreçleri ve bir semi-three-dimensional (yarı-3D) akışı odaklanarak mikrosıvısal çip damlacık oluşumu için doğrulama deneyler göstermek için bir iletişim kuralı mevcut.

Poli (etilen glikol) Diacrylate damlacıklar yoluyla yarı-3 boyutlu akış odaklanarak mikrosıvısal cihazlar boyutu kontrol nesil

Bir faz-inversiyon iş akışı aygıt monodisperse yüksek viskozite damlacıkları damlacık havacilik fark etmek zordur 1 Pas, yukarıda oluşturmak için gösterilmiştir.

Faz-inversiyon ortak akış yapısıyla mikrosıvısal kapiller aygıtı kullanarak yüksek viskozite damlacıkları imalatı

1500 kültür ünitesi, bir dizi gelişmiş peristaltik pompa ve yerinde karıştırma modülünden oluşan karmaşık yaşam makineleri üzerinde yüksek verimli çalışmalar için mikroakışkan bir sistem sunuyoruz. Mikroakışkan çip, vivodaki son derece karmaşık ve dinamik mikro çevresel koşulların analizini sağlar.

Yüksek Verimli Mikroakışkan Cihaz Kullanarak Dinamik ÇevreSel Koşulların Üretilmesi

Yağdaki su damlacık tahlilleri analitik kimya, enzim evrimi ve tek hücre analizi için yararlıdır, ancak tipik olarak damlacıkları oluşturmak için mikroakışkanlar gerekir. Burada, damlacık tahlillerini gerçekleştirmek için mikroakışkan içermeyen bir yaklaşım olan parçacık şablonlu emülsifikasyonu açıklıyoruz.

Parçacık Şablonlu Emülsifikasyonu MikroakışkanSız Damlacık Tahlillerini Mümkün

Burada, kontrollü damla boyutuna sahip yüksek monodispers emülsiyonlar üretmek için kullanılan cam bazlı mikroakışkan cihazların üretilmesine yönelik bir protokol sunulmaktadır.

Damla ve Emülsiyon Üretmek için Cam Bazlı Cihazlar

Yağda su emülsiyonlarında (tapalar) kombinatoryal kütüphanelerin üretimi için polidimetilsiloksan (PDMS) bazlı iki katmanlı bir cihazın imalatı burada sunulmaktadır. Fiş üretimini otomatikleştirmek için gerekli donanım ve yazılım protokolde detaylandırılmıştır ve kantitatif bir floresan fiş kütüphanesinin üretimi de gösterilmiştir.

Kombinatoryal Fiş Üretimi için İki Katmanlı Mikroakışkan Cihaz

Protokol, bireysel insan periferik kan mononükleer hücrelerinin sitokin sekresyon dinamiklerini kantitatif olarak ölçmek için gelişmiş bir mikroakışkan platformu tanımlar. Platform, örnek olarak lipopolisakkarit ile uyarılan her bir hücre için paralel olarak üç adede kadar sitokini (IL-6, TNFa ve IL-1β) ölçer.

Bireysel Çok Fonksiyonlu Hücrelerin Eşzamanlı ve Ardışık Sitokin Sekresyonunu Çözmek için Mikroakışkan Yaklaşım 

Keşfedin kılcal tabanlı santrifüj mikroakışkan cihaz kullanarak boyut kontrollü tek dağılımlı mikro damlacıklar üretme yöntemini. Bu teknik minimal örnek hacmiyle yüksek verim sağlar ve biyokimyasal analizler için idealdir.

Tek dağılımlı mikro damlacıklar boyutu kontrollü Formasyonu için Kılcal tabanlı Santrifüj mikroakışkan Cihaz

Daha fazla video keşfet